Конструктивные элементы сварных соединении
Каждый способ сварки плавлением имеет свою проплавляющую способность и предельную толщину свариваемого металла за один проход без разделки кромок. Например, ручной дуговой сваркой покрытыми электродами можно проплавить за один проход 5 ... 7 мм. При сварке деталей большей толщины приходится делать разделку кромок для того, чтобы можно было проплавить сначала корневой слой и затем, заполняя остальное сечение разделки, сварить соединение по всей толщине. Разделка кромок - придание кромкам, подлежащим сварке, необходимой формы удалением части металла кромок. Но разделку кромок приходится делать еще и для обеспечения качественной обратной стороны шва при односторонней сварке без подкладок на весу.
При сварке на мощных режимах возможны прожоги, а также превышение ширины обратной стороны шва и его выпуклости больше величин, допускаемых ГОСТом или нормативным документом. Поэтому, например, несмотря на возможность проплавлять ручной дуговой сваркой электродами толщину 5 ... 7 мм в зависимости от марки электрода, ГОСТ 5264-80 и ГОСТ 16037-80 рекомендуют делать разделку кромок, начиная с толщины 3 мм. При сварке на малых режимах, обеспечивая малые размеры сварочной ванны, можно получить требуемые стандартами малые размеры обратной стороны шва за счет удержания силами поверхностного натяжения малого объема жидкого металла сварочной ванны.
Форму разделки кромок при прямолинейном наклонном срезе кромок и их сборку под сварку характеризуют четыре основных конструктивных параметра (рис. 1.11, а - д): зазор - b, притупление- с (нескошенная часть торца кромки), угол скоса кромки - В (острый угол между плоскостью скоса кромки и плоскостью торца) и угол разделки кромок -а (угол между скошенными кромками свариваемых частей), равный В или 2р. Разделка кромок обеспечивает доступ электрода и дуги в глубь соединения для полного проплавления кромок на всю их толщину. Так как форма разделки кромок определяет количество необходимого дополнительного металла для заполнения разделки, стремятся делать минимальную площадь разделки. Сварные соединения с Х-образной разделкой кромок (рис. 1.11, д) для двусторонней сварки имеют преимущества перед соединениями с V-образной разделкой кромок для односторонней сварки (рис. 1.11, г), так как при одной и той же толщине свариваемого металла будет ниже в 1,6 ... 1,7 раза объем наплавленного металла и расход сварочных материалов (электродов, электродной проволоки и флюса). В первом случае будет значительно выше производительность сварки, а также меньше деформации и напряжения в свариваемом изделии.
|
|
|
Каждый способ сварки имеет свою проплавляющую способность и оптимальные форму и параметры разделки для конкретной толщины. На рис. 1.11 представлены разделки кромок для сварки стыков труб толщиной 11 ... 18 мм магистральных трубопроводов ручной дуговой сваркой покрытыми электродами (е), дуговой сваркой плавящимся электродом в среде защитных газов (ж), автоматической дуговой сваркой под флюсом (з) и электронно-лучевой сваркой (и).
|
|
|
При сварке деталей большой толщины эффективно применение щелевой разделки. На рис. 1.11, /с представлена щелевая разделка при сварке первого слоя на подкладке (остающейся, флюсовой, медной и др.), на рис. 1.11, л дан вариант щелевой разделки при сварке первого слоя на весу, а на рис. 1.11, м показан вариант таврового соединения с щелевой разделкой. Расстояние между свариваемыми деталями минимально при аргонодуговой сварке неплавящимся электродом с присадочной проволокой, больше при сварке плавящимся электродом в среде защитных газов и максимально при дуговой сварке под флюсом.
Параметры разделки кромок являются важными характеристиками сварного соединения, от которых зависит качество, экономичность, прочность и работоспособность сварного изделия, и поэтому для каждого способа сварки и для каждой группы изделий (объектов) определены ГОСТами, отраслевыми стандартами и нормативными документами на выполнение сварочных работ на данном объекте.
|
|
|
ГОСТ 5264-80 "Ручная дуговая сварка. Соединения сварные" устанавливает основные типы, конструктивные элементы и размеры сварных соединений из сталей, а также сплавов на железоникелевой и никелевой основах, выполняемых ручной дуговой сваркой покрытыми электродами толщиной от 1 до 175 мм во всех пространственных положениях. Стандарт не распространяется на сварные соединения стальных трубопроводов.
ГОСТ 8713-79 "Сварка под флюсом. Соединения сварные" распространяется на соединения из сталей, а также сплавов на железоникелевой и никелевой основах, выполняемых сваркой под флюсом, и устанавливает основные типы, конструктивные элементы и размеры сварных соединений. Стандарт распространяется на автоматическую и механизированную сварку под флюсом на весу, на флюсовой, флюсомедной и остающейся подкладках, на медном ползуне и на подварочном шве стыковых, нахлесточных, угловых и тавровых соединений толщиной от 1,5 до 160 мм.
Стандарт предусматривает одностороннюю сварку стыковых швов без разделки кромок на подкладке листов толщиной до 20 мм, а при двусторонней сварке листов толщиной до 32 мм. При сварке больших толщин без разделки кромок из-за значительного количества наплавленного металла внешняя часть шва оказывается чрезмерно большой и неблагоприятной формы. При сварке с разделкой кромок притупление кромок делают большей величины (см. рис. 1.11, з), чем при ручной дуговой сварке (см. рис. 1.11, е), вследствие большей проплавляющей способности при сварке под флюсом. Прямолинейный скос кромок применяют для листов толщиной до 60 мм, а при большей толщине - криволинейный или ступенчатый, обеспечивающий меньшую площадь разделки, меньший объем наплавленного металла и меньшие сварочные деформации.
|
|
|
ГОСТ 15164-78 "Электрошлаковая сварка. Соединения сварные" устанавливает основные типы, конструктивные элементы и размеры сварных соединений из сталей (кроме коррозионно-стойких) при сварке проволочным электродом, плавящимся мундштуком и электродом, сечение которого соответствует по форме поперечному сечению сварочного пространства (рис. 1.12, г) для толщины 30 ... 800 мм при длине прямолинейных и кольцевых швов до 10000 мм. При электрошлаковой сварке используют наиболее простые формы подготовки кромок (рис. 1.12). Сварные соединения переменного сечения и переменной кривизны (рис. 1.12, г) допускается сваривать с выравниванием до прямоугольника.
Стандарт рекомендует расчетный зазор Ьр - условный зазор между двумя собранными под сварку деталями без учета сближения или расхождения свариваемых деталей при усадке сварного шва, на основании которого рассчитывают размеры свариваемых деталей. Кроме этого стандарт устанавливает толщину и ширину остающейся подкладки, ширину шва и размеры рабочей поверхности устройств, формирующих шов.
ГОСТ 14771-76 "Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные" устанавливает основные типы, конструктивные элементы и размеры сварных соединений из стали, а также сплавов на железоникелевой и никелевой основах, выполняемых дуговой сваркой плавящимся электродом в углекислом газе и его смесях с кислородом, в инертных газах и их смесях с углекислым газом и кислородом, а также неплавящимся электродом в инертных газах с присадочным и без присадочного металла.
ГОСТ 14806-80 "Швы сварных соединений. Дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов" устанавливает основные типы, форму и размеры подготовки кромок и выполненных сварных швов при ручной и механизированной сварке в защитных газах конструкций из алюминия и его сплавов.
ГОСТ 16098-80 "Соединения сварные из двухслойной коррозионно-стойкой стали" устанавливает основные типы, форму и размеры подготовки кромок и выполненных сварных швов, выполняемых ручной дуговой сваркой, автоматической сваркой под флюсом на весу и на флюсовой подушке, дуговой сваркой в защитных газах и электрошлаковой сваркой.
Форма свариваемых элементов и их взаимное расположение влияют на условия сварки, проплавление и форму получаемого шва. Из-за этого возникают разные условия для проплавления и теплоотвода в свариваемые кромки, которые иногда требуют особой подготовки кромок и зазоров для обеспечения качественного шва. Поэтому разработаны ГОСТы для сварки труб и элементов, расположенных под острыми и тупыми углами.
ГОСТ 16038-80 "Швы сварных соединений трубопроводов из меди и медно-никелевого сплава" определяет форму и размеры разделки кромок и сварного шва при механизированной сварке.
ГОСТ 11533-75 "Автоматическая и полуавтоматическая дуговая сварка под флюсом. Соединения сварные под острыми и тупыми углами" устанавливает основные типы, конструктивные элементы и размеры разделки кромок и шва соединений конструкций из углеродистых и низколегированных сталей с расположением свариваемых деталей под острыми и тупыми углами.
ГОСТ 27580-88 "Дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов в инертных газах. Соединения сварные под острыми и тупыми углами" распространяется на сварку деталей толщиной от 0,8 до 60 мм (включительно) ручной, полуавтоматической и автоматической дуговой сваркой неплавящимся электродом в инертных газах с присадочным металлом, полуавтоматической и автоматической дуговой сваркой плавящимся электродом, а также автоматической сваркой неплавящимися электродами трехфазной дугой с присадочным металлом.
ГОСТы не регламентируют технологию сборки и сварки конкретных изделий. Последовательность операций, сборочное и сварочное оборудование, количество и размеры прихваток, количество и последовательность наложения слоев, режимы сварки каждого слоя для различных способов сварки определяют отраслевые стандарты на сварку изделий конкретного типа: ведомственные строительные нормы (ВСНы), строительные нормы и правила (СНиПы), руководящие документы (РД), отраслевые стандарты (ОСТы) и другие нормативные документы.
Эти документы определяют также технологию очистки кромок и прилегающей к ним поверхности основного металла, вырезку деталей и способы подготовки кромок (механической обработкой на пресс-ножницах, кромкострогальных или фрезерных станках; газокислородной или плазменной резкой), точность подготовки кромок. Только обязательное выполнение всех указанных в нормативных документах операций и режимов определяет требуемое качество сварных соединений.
СВАРОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 677; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!